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国金:太空光伏正从“高性能”向“高性价比”转型,晶硅电池与晶硅-钙钛矿叠层技术因

国金:太空光伏正从“高性能”向“高性价比”转型,晶硅电池与晶硅-钙钛矿叠层技术因成本优势成为未来主流,但需克服效率与极端环境适配性挑战。1. 三结砷化镓电池成本过高:锗和镓全球储量稀缺(锗约8600吨,镓约23万吨),2024年产量仅220吨和760吨,若全部用于1万颗卫星的太阳翼(单星100㎡),需消耗850吨锗和10吨镓,锗价和镓价显著高于传统金属。2. 晶硅-钙钛矿叠层效率潜力大:晶硅与钙钛矿叠层电池理论极限效率接近44%(晶硅带隙1.1eV,钙钛矿带隙1.6-1.75eV),实验室效率达32.08%,且能质比达30W/g,远超三结砷化镓的不足1W/g。3. 太阳翼结构向柔性转型:柔性太阳翼采用超薄柔性基板(如60μm硅片HJT电池),适用于功率优先场景,2021年中国空间站首次部署柔性太阳能阵列,其结构特征为“卷曲或薄膜折叠”。4. 极端环境对传统技术的限制:低轨原子氧浓度达80%-90%,高能电子辐射可穿透材料并破坏太阳翼;三结砷化镓电池虽效率超30%,但制备需30层外延生长,工艺复杂且资源依赖性强。